DE2728509A1 - Elektromagnetisches relais, insbesondere leistungs-kleinrelais - Google Patents

Description

• Elektromagnetisches Relais, insbesondere Leistungs-Kleinrelais
• Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais, insbesondere Leistungs-Kleinrelais.
• Derartige Relais bestehen aus einer Erregerspule mit Spulenkern, einem an dem Spulenkern befestigten, die Erregerspule übergreifenden Joch, einem Kippanker mit Ankerfeder und aus einem einen oder mehrere, je aus wenigstens zwei Kontakt federn bestehenden Kontaktfedersatz aufnehmenden Kontaktblock aus Isoliermaterial. Bei allen bisher bekannten Relais ist es erforderlich, den Kontaktblock auf dem Joch durch Schrauben, Nieten oder dergleichen zu befestigen. Diese erforderliche Befestigung des Kontaktblockes bedingt bei der Montage des Relais wegen der kerbe..
• erforderlichen Anbringung von Hand einen gewissen zeitraubenden Aufwand. Der Kontaktblock wird in bekannter Weise durch Übereinanderschichten der Kontaktfedern unter Einfügung von Zwischenlagen aus Isoliermaterial gebildet, wobei in aller Regel nach erfolgter Befestigung auf dem Joch mit der die einzelnen Kontakt federn durchgreifenden Befestigungsschraube eine andjustage der Kontaktfedern erforderlich ist, um die auf den Federn befindlichen Kontakte in die richtige Lage zueinander zu bringen.
• Um einen solchen Aufwand zu vermindern, sind auch schon aus einem Teil bestehende Kontaktblöcke aus Isoliermaterial bekannt, die mit schlitzartigen Einschuböffnungen für die einzelnen Kontaktfedern versehen sind. Zur Festlegung der Kontaktfedern sind in dem Kontaktblock besondere Halteglieder erforderlich; es ist auch bekannt, die Kontaktfedern in seitliche Schlitze des Kontaktblockes einzuschieben und mittels eines Klebstoffes zu fixieren. Auch hier ist jedoch eine wenigstens teilweise Montage von Hand erforderlich, und der Kontaktfedersatz des auf dem Joch befestigten einteiligen Kontaktblockes ist hinsichtlich der richtigen Lage der Kontakte zueinander zu kontrollieren, wobei ebenfalls eine Nachjustage von Hand erforderlich werden kann.
• Bei der heutigen Leiterplattentechnik werden Relais verlangt, die optimal geringe Abmessungen besitzen, und wegen der geringen Größe der Einzelteile ist eine erforderliche Montage von Hand besonders zeitraubend und aufwendig. Dies gilt auch für sogenannte Leistungs-Kleinrelais, bei denen die Erregerspule mit Schwachstrom betrieben wird, während an den Kontaktfedersätzen Hochspannung anliegt. Hierbei wird aus Sicherheitsgründen verlangt, zwischen dem Eisenkreis und dem Kontaktfedersatz, d.h. zwischen dem den Kontaktblock tragenden Joch, beziehungsweise zwischen dem Anker bei sogenannten Kammrelais und der unteren Kontak feder des Kontaktfedersatzes einen Abstand von mindestens 8 mm und eine Spannungsfestigkeit von 4 kv einzuhalten. Aus den gleichen Gründen ist bei Relais, die mehrere nebeneinanderliegende Kontaktfedersätze tragen, ein gleicher seitlicher Abstand zwischen den benachbarten Kontaktfedersätzen einzuhalten. Bei Erfüllung dieser Forderung ergeben sich zufolge dieser notwendigen Abstände nicht unterschreitbare Größenabmessungen des Relais. Hierbei erhält insbesondere ein mit Umschaltekontakten ausgestattetes Relais, bei denen zwischen zwei halbstarren Kontaktfedern eine bewegliche Kontaktfeder angeordnet ist, Abmessungen, die bei dem geringen zur Verfügung stehenden Einbauraum störend wirken können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Relais in ihren einzelnen Teilen derart auszubilden und anzuordnen, daß bei Erzielung geringerer Abmessungen als bisher erreichbar, eine automatisch durchführbare Steckmontage möglich ist, bei der die bisher erforderlichen Befestigungsschrauben und die Anwendung von Haltegliedern oder Klebstoff vermieden wird und jegliche nachträgliche Handjustage überflüssig ist.
• Diese Aufgabe wird effindungsgel3 dadurch gelöst, daß der Kontaktblock einen mit diesem einen Teil bildenden, den Kontaktfedersatz untergreifenden, U-förmigen,unterseitig und an dem die Kontakte tragenden Ende des Kontaktfedersatzes offenen, an seinem anderen Ende durch eine einen Fortsatz des Kontaktblockes bildende, vorzugsweise gegenüber seinen Schenkeln vorspringende Stirnwand geschlossenen, den Anker und die Ankerfeder zwischen den Schenkeln einlegbar aufnehmenden Gehäuseansatz aus Isoliermaterial besitzt, wobei die Ankerfeder am Boden und an der Stirnwand des Gehäuseansatzes anliegt, daß die Schenkel des Gehäuseansatzes an ihren Innenflächen der einschiebbaren Aufnahme des freien, parallel zur Erregerspule liegenden Jochschenkels dienende, den Anker zwischen diesem und dem Boden des euseansatzes unter Bildung eines die Kippbewegung des Ankers um das Ende des Jochschenkels gestattenden Abstandes einschließende, nutenförmige Ausnehmungen aufweisen, und daß die Stirnwand des Gehäuseansatzes und der dieser zugewandte, die Lötfahnen der Erregerspule tragenden Flansch eine in eingeschobener Stellung des Jochschenkels sich verriegelnde Schnappverbindung bilden.
• Weitere merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Durch den erfindungsgemäßen mit dem Kontaktblock zu einem Teil ausgebildeten Gehäuseansatz ist einerseits ein vollkommen automatischer Zusammenbau des gesamten Relais ohne Handmontage gewahrleistet, und zum anderen können die bisher erforderlichen Abstände zwischen dem Kontaktfedersatz und dem risenkreis einerseits und zwische benachbart angeordneten Sontaktfedersatzen andererseits beispielsweise auf die elfte verringert werden, da die Kontaktfedersätze gegenüber dem Eisenkreis durch den zwischen diesen sich erstreckenden Boden des Gehäuseansa t es und benachbarte Kontaktfedersatze durch die Trennwand des Gehauseansatzes elektrisch voneinander isoliert sind, wobei die die Isolierunc überbrückendenxriechwege wenigstens eine den Vorschriften entsprechende Länge besitzen. Diese zufolge des erfindungsgemäßen Gehäuseansatzes erreichbaren kleineren Relaisabmessungen stellen einen zusätzlichen wesentlichen Vorteil dar.
• Bei der montage des Relais werden nach Bestockung des Kontaktblockes mit den Kontaktfedern, wie später beschrieben wird, zunächst die Ankerfeder und anschließend der Anker zwischen den Schenkeln des Gehäuseansatzes des Kontaktblockes eingelegt, und hierauf wird das Joch, das den Spulenkern mit der Erregerspule tragt, in die Nuten der Schenkel des Gehäuseansatzes eingeschoben, b is die Ausnehmung der Zunge des auf dem freien Schenkel des Spulenkernes befindlichen Flansches mit der Nase der Stirnwand des Gehäuseansatzes in Rasteingriff tritt.
• Bei Erreichen der Raststellunc wird durch die sich am Boden und an der Stirnwand des Gehauseansatzes abstützende Ankerfeder der Anker in Anlage an dem Ende des Joches derart gehalten, daß er um die zugeordnete Vorderkante des Jochendes kippen kann. Die auf diese Weise durchgeführte Montage bei dem erfindungsgemäßen aus einem Teil bestehenden Kontaktblock und Gehäuseansatz erfolgt ausschließlich im Wege der Steckmontage, die automatisch ohne llandbetätigung durchgeführt werden kann, da zusätzliche Befestigungsschrauben und sonstige Halte- oder Befestigungsorgane entfallen. Bei der Montage des Kontaktfedersatzes werden die einzelnen Kontaktfedern in die rechteckigen Durchbrechungen des Rontaktb lockes eingeführt, bis vordere nach unten abgebogene mittige Zunge der Kontaktfeder hinter dem Kontaktblock einschnappt, wenn die hintere, ebenfalls nach unten abgebogene mittige Zunge mit der die Lötfahnen tragenden Stirnseite des Kontaktblockes in Anschlag tritt.
• Auf diese Weise ist die Kontaktfeder in der kanalförmigen Durchbrechung des Kontaktblockes in Längsrichtung eindeutig fixiert; die zwischen den beiden nach unten abgebogenen Zungen liegende mittige nach oben ab gebogene Zunge tritt mit der Oberseite der kanalförmigen Durchbrechung in Druckeingriff und verhindert während des Einschiebens eine Schrägstellung der Kontaktfeder und drückt diese fest an den Boden der kanalförmigen Durchbrechung des Kontaktblockes an, so daß sie in Längsrichtung fixiert gehalten wird. Die vordere und die hintere mittige nach unten aus der Kontaktfeder abgebogenen Zungen können auch ersetzt werden durch entsprechende, sich über die Breite der Kontaktfeder erst reckende Abbiegungen. Zur seitlichen Führung der Kontaktfeder können an wenigstens einer Seitenkante zwei oder mehrere im Abstand hintereinanderliegende Zungen vorgesehen sein, die die Kontaktfeder an den SEitenwandungen der kanalförmigen Durchbrechung des Kontaktblockes führen, oder die in am Boden der Durchbrechung angeordneten Nuten gleiten. Das Einführen der Kontaktfedern in die Durchbrechungen des Kontaktblockes kann automatisch, d.h. maschinell, erfolgen, wobei die Kontakte der einzelnen, einen Kontaktfedersatz bildende Kontakt federn nach erfolgter Einführung automatisch in ihrer richtigen Lage sich befinden, so daß eine Nachjustage der Kontaktfedern überflüssig ist.
• Eine gegebenenfalls erforderliche Auswechselung eines beschädigten oder unbrauchbar gewordenen Sontaktfedersatze ; ist bei dem erfindungsgemäßen Relais ohne weiteres auf einfache Weise möglich. Es ist lediglich erforderlich, die federnde Verriegelung zwischen dem Gehäuseansatz und dem Flansch der Erregerspule zu lösen und das Joch aus den Nuten der Schenkel des Gehäuseansatzes herauszuziehen und den Anker und die Ankerfeder herauszunehmen, wobei der Zusammenbau des Eisenkreises mit einem anderen Kontaktfedersatz, wie oben besnhrieben auf einfache Weise erfolgen kann.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindun g besteht darin, daß der in dem Kontaktblock aufgenommene Kontaktfedersatz mit dem Gehäuseansatz auch als Schalter, beispielsweise in Nocken-Programm-Steuerungen verwendet werden kann.
• In diesem Falle kommt der Eisenkreis in Fortfall und jeder Nockenscheibe einer Steuerwelle wird ein Kontaktfedersatz zugeordnet, wobei an dem die Nockenwelle aufnehmenden Gehäuse Lappen angeordnet sind, auf die der Gehäuseansa. tz mit seinen Nuten aufgeschoben werden kann, wobei die dem Kontaktfedersatz zugeordnete Betätigungsplatte auf dem Umfang der NOckenscheibe aufliegt.
• Durch Ausbildung der ocken können unterschiedliche Schaltzeiten des Kontaktfedersatzes erreicht werden; bei einer zahnförmigen Nocke erfolgt eine impulsartige Bettiung des Kontaktfedersatzes, während bei einer Nocke mit größerer Nockenlange größere unterschiedliche Schließzeiten des Kontaktfedersatzes erreicht werden können. Durch entsprechende Anzahl der Nockenscheiben und entsprechende Ausbildung der Nocken lißt sich somit mittels des erfindungsgemäß ausgebildeten, nit dem e-ehäuseansatz versehenen Kontaktfedersatzes ein an sich beliebiges Zeitschaltprogramm realisieren.
• Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der firfindung, und es oedeutet: Fig. 1 Seitenansicht des Relais in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 Vorderansicht gemäß Fig. 1 mit der Betätigungs platte des Kontaktfedersatzes, Fig. 3 Rückansicht gemäß Fig. 1 mit den kanalartigen Durchbrechungen des Kontaktblockes, Fig. 4 Aufsicht von unten gemäß Fig. 1, Fi. 5 auseinandergezogene perspektivische Darstellung aemüß Fig. 1, Fig. 6 perspektivische Teildarstellung einer Ankerfeder, Fig. 7 senkrechter Schnitt durch eine kanalförmige, eine Ankerfeder aufnehmende Durchbrechung des Kontaktblattes, und Fig. 8 horizontaler Schnitt gemäß Fig. 7.
• Das Relais besitzt einen einstückigen Kontaktblock 1, der mit einem U-förmigen Gehäuseansatz 2 einen Teil aus Isoliermaterial bildet. Der Gehäuseansatz 2 untergreift den in dem Kontaktblock 1 aufgenommenen Kontaktfedersatz 20 und besitzt einen Boden 3 mit zwei senkrecht zu diesem gerichteten Schenkeln 4 und eine Stirnwand 5, die die Schenkel 4 überragend sich an die Stirnseite des Kontaktblockes 1 anschließt. An den Innenseiten der Schenkel 4 ist je eine nutenförmige Ausnehmung 6 angeordnet. Die Stirnwand 5 besitzt eine von ihrer Oberkante vorspringende Nase 7.
• Die Brregersoule 16 des Relais ist in bekannter Weise zwischen zwei Flanschen 14, 15 auf einem Spulenkern 13 aufgenommen. Das Joch 10 ist mit seinem abgebogenen Schenkel 12 an dem Spulenkern 13 befestigt, und sein freier Schenkel 11 erstreckt sich parallel zum Spulenkern 13 bis zu dem Flansch 15, der die Lötfahnen 17 für die Spule 16 trägt. Zwischen den Lötfahnen 17 ist an dem Flansch 15 eine parallel zu diesem vorspringende elastische Zunge 3 angeordnet, die eine Durchbrechung 9 besitzt.
• Wie die Fig. 5 zeigt, wird bei der Montage des Relais die Ankerfeder 19 zwischen die Schenkel 4 eingelegt, so aaß sie sich an dem Boden 3 und an der Stirnwand 5 des Gehiuseansatzes 2 abstützt. Darauf wird der Anker 18 ebenfalls zwischen die Schenkel 4 eingelegt, worauf der freie Schenkel 11 des Joches 10 in die nutenförmigen Ausneilmungen 6 der Schenkel 4 eingeschoben wird. In eingeschobener Stellung rastet die Durchbrechung 9 der Zunge 8 in die Nase 7 der Stirnwand 5 ein. Der Anker 18 wird hierbei kippbar zwischen dem Schenkel 11 des Joches 10 und dem Boden 3 im Gehäuseansatz 2 gehalten und ist damit gegen Zugriff von außen geschützt.
• Der Kontaktfedersatz 20 ist als Umschaltekontakt ausgebildet und besteht aus einer oberen und einer unteren halbstarren Kontaktfeder und einer mittleren, durch dns Ende des Ankers 13 über eine Betätigungsplatte 30 bewegbaren Kontaktfeder 22. Die Kontaktfedern 21, 22 traqcn Kontakte 23. In dem Kontaktblock 1 sind zwei nebeneinander angeordnete Nontaktfedersatze 20 vorgesehen, und zwischen ihnen ist eine sie in ihrer Linse und in ihrer IIöhe übergreifende Trennwand 32 vorgesellen, die einen Kriechweg ausreichender Länge zwischen den Kontaktfedersitzen 20 bildet, so ciaß diese in einem gegenseitigen Abstand von beispielsweise 4 nm angeordnet werien können, ohne daß die Gefahr einer gegenseitigen Beeinflussung gegeben ist. Wie die Fig. 3 zeigt, besitzt der Kontaktblock 1 für jede einzelne Kontaktfeder 21, 22 eine kanalartige Durchbrechung 24, die in ihrer Höhe die Stirke der Kontaktfedern 21, 22 überscnreitet.
• Wie die Fig. 6 bis 8 zeigen, besitzt die Kontaktfeder 21, 22 eine mittige nach lunten abgebogene vordere Zunge 25, eine hintere, ebenfalls nach unten entgegengesetzt zur vorderen Zunge 25 abgeboqene- Zunge 26, und zwischen diesen Zungen 25 und 26 ist eine mittiqc nach oben ausgebogene Zunge 27 angeordnet. An den beiden Seitenkanten der Kontaktfeder 21, 22 sin<1 je zwei im Abstand voneinander angeordnete vorsz>ringcnde Zungen 2@ angeordnet.
• Bei der Montage wird die Kontaktfeder 21, 22 in die inr zueordnetc Durchbrechung 24 des Kontaktblockes 1 eingeschoben und tritt mit ihrem Kontakt 23 frei durch die Durchbrechung 24 hindurch. Beim Einschieben tritt die Zunge 27 mit der geriffelten Oberseite der Durchbrechung 24 in Eingriff und heilt die .Kontaktfeder unter Druck in Anlage an dem Boden der Durchbrechung 24, und bei Erreichen der Endstellung schnappt unter Wirkung des Druckes der Zunge 27 die vordere Zunge 25 hinter dem KontaKtblock 1 ein, unc gleichzeitig tritt die voraere Zunge 26 mit der Vorderseite des Kontaktblockes 1 in Anschlag, so daß die Kontaktfeder 21, 22 in Längsrichtung unverrückbar in dem Kontaktblock 1 fixiert ist und in ihrer Stellung durch die Zunge 25 gehalten wird. Die beiden seitlichen Zungen 28 dienen einer sicheren seitlichen FWIrung der Kontaktfeder 21, 22. Durch die Zungen 25 bis 28 ist die Kontaktfeder 21, 22 unverriickbar in jeder Richtung in ihrer Lage fixiert, so daß eine Nachjustage nicht erforderlich ist. Die Lötfahnen 29 der Kontaktfedersätze 20 liegen mit den Lötfahnen 17 der Erregerspule 16 in einer t.bene, so daß das Relais in eine gedruckte Leiterplatte eingesteckt werden kann.
• Die mittlere sontaktfeder 22 liegt mit ihrem gegenüber den rvontaktfedern 21 vorspringenden Ende auf der Betätigungsplatte 30 auf, die in einem von dem Lnde des Gehäuseansatzes 2 nach oben vorspringenden Steg 31 gleitend geführt ist. Die Betätigungsplatte 30 liegt auf dem freien Ende des Ankers 18 auf. Das Joch 10 besitzt an der Stelle seiner Abwickelung eine Durchbrechung 33, die von einem Vorsprung 34 des Flansches 14 durchgriffen wird, der einen Anschlag für den in Ruhestellung befindlichen Anker 18 bildet und die Größe des Ankerhubes bestimmt.
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Claims (8)

1. A1SPRUCHE 1. } Elektromagnetisches Relais, insbesondere Leistunns-Kleinrelais, bestehend aus einer Erregerspule mit Spulenkern, einem an dem Spulenkern befestigten, die Erregerspule übergreifenden Joch, einem Kippanker und einem aus einem Teil bestehenden, einen von dem Anker betitigbaren, aus wenigstens zwei Kontaktfedern bestehenden Kontaktfedersatz in Einschuböffnungen aufnehmenden Kontaktblock aus Isoliermaterial, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Kontaktblock (1) einen mit diesem einen Teil bildenden, den Kontaktfedersatz (20) untergreifenden, U-förmigen, unterseitig und an dem die Kontakte (23) tragenden Ende des Kontaktfedersatzes (20) offenen, an seinem anderen Ende durch eine einen Fortsatz des Kontaktblockes (1) bildende, vorzugsweise gegeniiber seinen Schenkeln (4) vorspringende Stirnwand (5) geschlossenen, den Anker und die Ankerfeder (19) zwischen den Schenkeln (4) einlegbar aufnehmenden Gehäuseansatz (2) aus Isoliermaterial besitzt, wobei die Ankerfeder (4) am Boden (3) und an der Stirnwand (5) des Gehäuseansatzes (2) anliegt, daß die Schenkel (4) des Gehäusesansatzes (2) an ihren Innenflächen der einschiebbaren Aufnahme des freien, parallel zur Erregerspule (16) liegenden Jochschenkels (11) dienende, den Anker (18) zwischen diesem (11) und dem Boden (3) des Gehäuseansatzes (2) unter Bildung eines die Kippbewegung des Ankers (18) um das Ende des Jochschenkels (11) gestattenden Abstandes einschließende, nutenförmige Ausnehmungen (6) aufweisen, und daß die Stirnwand (5) des Gehäuseansatzes (2) und der dieser zugewandte, die Lötfahnen (17) der Erregerspule (16) tragende Flansch (15) eine in eingeschobener Stellung des Jochschenkels (11) sich verriegelnde Schneppverbindung bilden.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (5) des Gehäuseansatzes (2) eine senkrecht zum Spulenkern (13) gerichtete vorspringende Nase (7) und der Flansch (15) eine parallel zu diesem gerichtete »rspringende, zwischen den Lötfahnen (17) der Erregerspule (16) liegende, elastische, mit einer mit der Nase (7) der Stirnwand in Eingriff bringbare Durchbrechung (9) aufweisende Zunge (8) besitzen.
3. 3. Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktblock (1) für jede ontaktfeaer (21,22) eine rechteckige, in der Höhe die Stärke der Kontaktfeder (21,22) überschreitende kanalförmige Durchbrechung (24) aufweist, daß die Kontaktfeder (21,22) eine vordere mittige nach unten abgebogene, in eingeschobener Stellung der Kontaktfeder (21,22) den Kontaktblock (1) hintergreifende und eine als Anschlag an der Stirnseite (36) des Kontaktblockes (1) dienende hintere, mittige, nachunten entgegengesetzt abgebogene Zunge (25, 26) besitzen, und daß zwischen den Zungen (25, 26) eine mittige nach oben entgegengesetzt zur vorderen Zunge (25) abgebogene, mit der vorzugsweise mit einer Querriffelung ausgestatteten Oberseite (35) der kanalartigen Durchbrechung (24) in Druckeingriff tretende Zunge vorgesehen ist.
4. 4. Relais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da an wenigstens einer Seitenkante der Kontaktfeder (21, 22) wenigstens zwei im Abstand angeordnete, als seitliche Führung der Kontaktfeder (21, 22) in der kanalartigen Durchbrechung (24) dienende Zungen vorgesehen sind.
5. 5. Relais nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kanalartige Durchbrechung (24) am Boden angeordnete Führungsschlitze für die Zungen (28) besitzt.
6. 6. Relais nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseansatz (2) an seinem freien Ende einen senkrecht zum Kontaktfedersatz (20) gerichteten der gleitenden Aufnahme einer Betätigungsplatte (30) für die bewegliche Kontaktfeder (22) dienenden Steg (31) besitzt.
7. 7. Relais nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Befestigungsschenkel (12) des Joches (10) angeliegende Flansch (14) eineneine Durchbrechung (33) des Joches (10) durchgreifendea als Anschlag für den in Ruhestellung befindlichen Anker (18) dienenden Vorsprung (34) aufweist.
8. 8. Relais nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nebeneinanderanordnung mehrerer Kontaktfedersätze (20) in dem Kontaktblock (1) der Gehäuseansatz (2) zwischen je zwei benachbarten Kontaktfedersätzen (20) eine diese in ihrer Höhe und Länge übergreifende einer Vergrößerung des Kriechweges dienende Trennwand (32) besitzt.